再生心筋を用いた不整脈治療への新しいアプローチ:「バイオペースメーカ」の開発

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16590676
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 李 鍾國 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (60303608)
• 研究分担者: 児玉 逸雄 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (30124720) ; 日高 京子 国立循環器病センター, バイオサイエンス部, 室長 (00216681) ; 森崎 隆幸 国立循環器病センター, バイオサイエンス部, 部長 (30174410)
• キーワード: 再生医学 / 胚性幹(ES)細胞 / 徐脈性不整脈 / バイオペースメーカ

研究概要

本研究課題においては、胚性幹(ES)細胞由来心筋を用いた細胞移植が、完全房室ブロックなどの心臓伝導障害に対する新しい治療となりうるか-その可能性について調べた。マウスNkx2.5-GFPノックインES細胞から分化した胚様体から、Fluorescence Activated Cell Sorterを用いて心筋細胞に分化した細胞(ES cell derived cardiacmyocyte:)を分離した。外科的手技により作成した完全房室ブロックマウスの房室結節部にES細胞由来心筋細胞を約20万個(in 20μL)注入し、長時間心電図記録を行った。また、10日後に心臓を摘出し、免疫組織染色によりgapジャンクション蛋白(connexin40,43)の発現を調べた。対照群には、PBS(20μL)のみ注入した。その結果、PBSを注入したSham群においては、全経過中房室ブロック(HR:168±10,n=5)が持続したが、ESCM移植群においては5例中4例で洞調律への変換が見られた(洞調律復帰群HR:683±50bpm,n=4)。免疫組織染色では、Sham群においては、房室結節部に線維化が見られ、connexine40、connexine43発現の不連続性が見られた。一方、ESCM移植群においては房室結節領域にESCMが存在し、connexine40、connexine43を発現して周囲のhost心筋細胞との間にgap結合を形成していた。ES細胞由来心筋細胞を完全房室ブロックマウスの房室結節部に移植すると房室伝導が回復した。これは、ES細胞由来心筋細胞移植が徐脈性調律異常に対する新しい治療的アプローチとなる可能性を示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Decreased Vagal Control over Heart Rate in Rats with Right-Sided Congestive Heart Failure. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nihei M, Lee JK, Honjo H, Yasui K, Uzzaman M, Kamiya K, Opthof T, Kodama I.
  • 雑誌名: Circ J 69(4) ページ: 493-499
• [雑誌論文] Developmental changes of Ni(2+) sensitivity and automaticity in Nkx2.5-positive cardiac precursor cells from murine embryonic stem cell. (2004)
  • 著者名/発表者名: Manabe K, Miake J, Sasaki N, Furuichi H, Yano S, Mizuta E, Yamamoto Y, Hoshikawa Y, Yamazaki H, Tajima F, Shiota G, Nanba E, Ohgi S, Hidaka K, Morisaki T, Kurata Y, Lee JK, Igawa O, Shigemasa C, Hisatome I.
  • 雑誌名: Circ J 68(7) ページ: 724-726
• [雑誌論文] Mechanosensitivity of GIRK Channels Is Mediated By PKC-dependent Channel-PIP_2 Interaction. (2004)
  • 著者名/発表者名: Zhang L, Lee JK, John SA, Uozumi N, Kodama I.
  • 雑誌名: L Biol Chem. 279(8) ページ: 7037-7047
• [雑誌論文] Chamber-specific Differentiation of Nkx2.5-positive Cardiac Precursor Cells from Murine Embryonic Stem Cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hidaka K, Lee JK, Kim HS, Ihm CH, Iio A, Ogawa M, Nishikawa S, Kodama I, Morisaki T
  • 雑誌名: FASEB J 17(6) ページ: 740-742
• [雑誌論文] Overexpression of calpastatin by gene transfer prevents troponin I degradation and ameliorates contractile dysfunction in rat hearts subjected to ischemia/reperfusion. (2003)
  • 著者名/発表者名: Maekawa A, Lee JK, Nagaya T, Kamiya K, Yasui K, Horiba M, Miwa K, Uzzaman M, Maki M, Ueda Y, Kodama I.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol. 35(10) ページ: 1277-1284